(57)【要約】【課題】  試料を常に測定精度が良好となるように大気中に保持するテラヘルツ光測定装置を提供すること。【解決手段】  テラヘルツ光測定装置１００は、筺体装置１と、光学定盤２と、透過測定試料Ｓ１を保持する透過測定試料保持板１１と、反射測定試料Ｓ２を保持する反射測定試料保持板２１とを備える。テラヘルツ光学系２００は、筺体装置１と光学定盤２とで形成される密閉空間Ａに配設されている。透過測定試料保持板１１と反射測定試料保持板２１は、いずれも筺体装置１の外側で筐体装置１とは分離して設けられている支柱６で支持されている。透過測定試料Ｓ１と反射測定試料Ｓ２は、それぞれ透過測定試料ホルダー１２と反射測定試料ホルダー２２に保持される。【選択図】  図１
2005121547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源と、
レーザ光源からのレーザ光を受光してテラヘルツ光を発生するテラヘルツ光発生素子と、
前記テラヘルツ光発生素子で発生し、試料を介して進行するテラヘルツ光を受光して前記試料に応じた検出信号を出力するテラヘルツ光検出素子と、
前記テラヘルツ光発生素子とテラヘルツ光検出素子が収容される室と、
前記室と分離して前記試料を保持する試料保持手段とを備えることを特徴とするテラヘルツ光測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のテラヘルツ光測定装置において、
前記室は、前記レーザ光源が載置される定盤上に設置され、
前記試料保持手段は、
前記定盤に立設された支柱と、
前記試料を保持するホルダーが取り付けられ、前記支柱によって支持される保持板と、
前記試料の位置と傾きの少なくとも一方を調整可能な調整手段とを有することを特徴とするテラヘルツ光測定装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のテラヘルツ光測定装置において、
前記室は、
前記レーザ光源と前記テラヘルツ光発生素子との間に設けられ、前記レーザ光を室に入射させる少なくとも１つのレーザ光入射窓と、
前記テラヘルツ光発生素子と前記試料との間に設けられ、該テラヘルツ光発生素子で発生したテラヘルツ光を前記室から射出させる少なくとも１つのテラヘルツ光射出窓と、
前記試料と前記テラヘルツ光検出素子との間に設けられ、前記試料を介したテラヘルツ光を前記室へ入射させる少なくとも１つのテラヘルツ光入射窓とを有し、
前記テラヘルツ光射出窓と前記テラヘルツ光入射窓とが対向しているか、または１つの窓で兼用され、
前記試料ホルダーは、前記対向する２つの窓の間に配置され、または前記兼用された１つの窓に近接して配置されることを特徴とするテラヘルツ光測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載のテラヘルツ光測定装置において、
前記室は、
前記レーザ光源が載置される定盤と、
前記レーザ光入射窓が設けられ、前記定盤上に設置される枠体と、
前記テラヘルツ光射出窓と前記テラヘルツ光入射窓が設けられ、前記枠体の上部を覆う天板とを有することを特徴とするテラヘルツ光測定装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のテラヘルツ光測定装置において、
前記試料にテラヘルツ光発生素子からのテラヘルツ光を照射し、前記試料を透過したテラヘルツ光を検出する透過式テラヘルツ光学系と、
前記試料にテラヘルツ光発生素子からのテラヘルツ光を照射し、前記試料を反射したテラヘルツ光を検出する反射式テラヘルツ光学系とを有し、
前記テラヘルツ光発生素子と前記テラヘルツ光検出素子は、前記透過式テラヘルツ光学系と反射式テラヘルツ光学系とにそれぞれ一対ずつ設けられることを特徴とするテラヘルツ光測定装置。
【請求項６】
請求項４に記載のテラヘルツ光測定装置において、
前記試料にテラヘルツ光発生素子からのテラヘルツ光を照射し、前記試料を透過したテラヘルツ光を検出する透過式テラヘルツ光学系と、
前記試料にテラヘルツ光発生素子からのテラヘルツ光を照射し、前記試料を反射したテラヘルツ光を検出する反射式テラヘルツ光学系とを有し、
前記透過式テラヘルツ光学系の天板と反射式テラヘルツ光学系の天板とをそれぞれ別々に有することを特徴とするテラヘルツ光測定装置。
【請求項７】
請求項２に記載のテラヘルツ光測定装置において、
前記試料にテラヘルツ光発生素子からのテラヘルツ光を照射し、前記試料を透過したテラヘルツ光を検出する透過式テラヘルツ光学系と、
前記試料にテラヘルツ光発生素子からのテラヘルツ光を照射し、前記試料を反射したテラヘルツ光を検出する反射式テラヘルツ光学系とを有し、
前記透過式テラヘルツ光学系で検出する試料を保持する保持板と、反射式テラヘルツ光学系で検出する試料を保持する保持板とをそれぞれ別々に有することを特徴とするテラヘルツ光測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テラヘルツ光を利用する測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テラヘルツ光を用いた測定には、試料にテラヘルツパルス光を照射し、試料を透過した光を検出する透過測定と試料から反射した光を検出する反射測定がある。透過測定や反射測定は、大気中の塵埃や水蒸気などの影響を受けないように、真空中やパージ用ガス中で行うことが望ましい。従来、密閉容器内にテラヘルツ光学系を配置して真空或いはパージ用ガスで置換し、密閉容器の外側に試料を配設して測定を行うテラヘルツ光測定装置が知られている。密閉容器には、テラヘルツパルス光を透過させるための窓部材が設けられ、試料を載置する試料載置台は、密閉容器の外側に固設されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ０３−０５８２１２号公報（第２頁、図４〜７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のテラヘルツ光測定装置は、試料載置台が密閉容器の外側に一体に固設されているので、真空排気時やパージ用ガス導入時に、密閉容器の歪や振動などの影響を受ける。これらの影響は、測定精度を悪くするという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）請求項１によるテラヘルツ光測定装置は、レーザ光源と、レーザ光源からのレーザ光を受光してテラヘルツ光を発生するテラヘルツ光発生素子と、テラヘルツ光発生素子で発生し、試料を介して進行するテラヘルツ光を受光して試料に応じた検出信号を出力するテラヘルツ光検出素子と、テラヘルツ光発生素子とテラヘルツ光検出素子が収容される室と、室と分離して前記試料を保持する試料保持手段とを備えることを特徴とする。
（２）請求項２の発明は、請求項１のテラヘルツ光測定装置において、室は、レーザ光源が載置される定盤上に設置され、試料保持手段は、定盤に立設された支柱と、試料を保持するホルダーが取り付けられ、支柱によって支持される保持板と、試料の位置と傾きの少なくとも一方を調整可能な調整手段とを有することを特徴とする。このテラヘルツ光測定装置は、試料にテラヘルツ光発生素子からのテラヘルツ光を照射し、試料を透過したテラヘルツ光を検出する透過式テラヘルツ光学系と、試料にテラヘルツ光発生素子からのテラヘルツ光を照射し、試料を反射したテラヘルツ光を検出する反射式テラヘルツ光学系とを有し、透過式テラヘルツ光学系で検出する試料を保持する保持板と、反射式テラヘルツ光学系で検出する試料を保持する保持板とをそれぞれ別々に有することが好ましい。
（３）請求項３の発明は、請求項１または２のテラヘルツ光測定装置において、室は、レーザ光源とテラヘルツ光発生素子との間に設けられ、レーザ光を室に入射させる少なくとも１つのレーザ光入射窓と、テラヘルツ光発生素子と試料との間に設けられ、該テラヘルツ光発生素子で発生したテラヘルツ光を室から射出させる少なくとも１つのテラヘルツ光射出窓と、試料とテラヘルツ光検出素子との間に設けられ、試料を介したテラヘルツ光を室へ入射させる少なくとも１つのテラヘルツ光入射窓とを有し、テラヘルツ光射出窓とテラヘルツ光入射窓とが対向しているか、または１つの窓で兼用され、試料ホルダーは、対向する２つの窓の間に配置され、または兼用された１つの窓に近接して配置されることを特徴とする。
（４）請求項４の発明は、請求項３のテラヘルツ光測定装置において、室は、レーザ光源が載置される定盤と、レーザ光入射窓が設けられ、定盤上に設置される枠体と、テラヘルツ光射出窓とテラヘルツ光入射窓が設けられ、枠体の上部を覆う天板とを有することを特徴とする。このテラヘルツ光測定装置は、試料にテラヘルツ光発生素子からのテラヘルツ光を照射し、試料を透過したテラヘルツ光を検出する透過式テラヘルツ光学系と、試料にテラヘルツ光発生素子からのテラヘルツ光を照射し、試料を反射したテラヘルツ光を検出する反射式テラヘルツ光学系とを有し、透過式テラヘルツ光学系の天板と反射式テラヘルツ光学系の天板とをそれぞれ別々に有することが好ましい。
（５）上記のテラヘルツ光測定装置は、試料にテラヘルツ光発生素子からのテラヘルツ光を照射し、試料を透過したテラヘルツ光を検出する透過式テラヘルツ光学系と、試料にテラヘルツ光発生素子からのテラヘルツ光を照射し、試料を反射したテラヘルツ光を検出する反射式テラヘルツ光学系とを有し、テラヘルツ光発生素子とテラヘルツ光検出素子は、透過式テラヘルツ光学系と反射式テラヘルツ光学系とにそれぞれ一対ずつ設けられることが好ましい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、試料保持手段を室とを分離して設けたので、測定精度を良好に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明によるテラヘルツ光測定装置について、図１〜６を参照しながら説明する。
図１は、本実施の形態のテラヘルツ光測定装置の外観全体を示す斜視図である。図２は、本実施の形態のテラヘルツ光測定装置の全体組立図である。図３は、図１のテラヘルツ光測定装置の主要部をＹ方向から見たときの側面図である。但し、説明を分かり易くするために、図３では、部分的に断面図を用い、レーザ光源装置と手前にある支柱は図示を省略する。図４は、図２の領域Ｃの拡大図である。また、図１〜４では、直交座標で３次元方向を表わす。
【０００８】
図１、２を参照すると、テラヘルツ光測定装置１００は、光学定盤２と、筺体装置１と、試料保持装置１０と、レーザ光源装置５０と、テラヘルツ光学系２００（図５参照）とを備えている。
【０００９】
光学定盤２は、面精度が高い表面を有し、光学素子や光学機器を載置するのに適する平板である。光学定盤２上には、レーザ光源装置５０と、テラヘルツ光学系２００と、筺体装置１と、試料保持装置１０とが設けられる。
【００１０】
レーザ光源装置５０は、超短パルスレーザ光源５１と各種の光学素子、例えば、ビームスプリッタ５２、反射鏡５４，５５などのレーザ光学系１５０（図５参照）を含む。
【００１１】
筺体装置１は、光学定盤２の上面に載置されて内部に真空の空間を形成する。この真空室にテラヘルツ光学系２００が収容される。筐体装置１は、光学定盤２上に設置される上下が開放された筒状の枠体３と、枠体３上に取り外し可能に設けられる透過測定側天板４および反射測定側天板５とを有する。透過測定側天板４と反射測定側天板５は、枠体３にそれぞれ天板の４隅をねじ止めされる。
【００１２】
図２に示されるように、光学定盤２の上面および枠体３の上部フランジには、それぞれＯリング溝２ａおよび３ａが設けられている。枠体３の上部フランジは、中央梁３ｂにより二分されている。従って、Ｏリング溝２ａは１つであり、Ｏリング溝３ａは２つである。光学定盤２の上にＯリング２ａを介して枠体３を設置し、枠体３の上に２本のＯリング３ａを介して透過測定側天板４と反射測定側天板５を並んで設置することにより、密閉空間Ａ（図３および図５参照）が形成される。重量軽減のために、透過測定側天板４には肉抜き部４ｂが、反射測定側天板５には肉抜き部５ｂが設けられている。
【００１３】
枠体３の側面には、レーザ光入射窓１４，２４および１７，２６が設けられている。また、枠体３には、不図示の真空ポンプに接続された真空排気管７と、不図示のガス供給源に接続されたガス導入管８が配設されている。
【００１４】
密閉空間Ａは、真空排気管７により排気して真空に保持することも、ガス導入管８を通して任意のガス、例えば窒素やアルゴンを導入してガス置換することも可能である。上述したように、密閉空間Ａには、テラヘルツ光学系２００が収容される。図５を参照すると、テラヘルツ光学系２００は、透過測定試料Ｓ１を測定するための透過測定光学系２１０と、反射測定試料Ｓ２を測定するための反射測定光学系２２０とを有する。テラヘルツ光学系２００の詳細は後述する。
【００１５】
透過測定側天板４には図３に詳細を示す凹部４ａが設けられており、凹部空間Ｂが形成されている。凹部空間Ｂは、密閉空間Ａから完全に隔離されて大気に通じている。凹部４ａの対向する壁面にはテラヘルツ光透過窓１５，１６がそれぞれ設けられている。この凹部４ａに透過測定試料Ｓ１が配設され、テラヘルツ光発生素子５８（図５）で発生したテラヘルツ光が透過窓１５から試料Ｓ１に照射される。試料Ｓ１を透過したテラヘルツ光は透過窓１６から密閉空間Ａに入り、テラヘルツ光検出素子６３（図５）へ至る。なお、透過測定試料Ｓ１は、後述するように試料ホルダー１２に保持され、試料ホルダー１２は、透過測定試料保持板１１に支持される。
【００１６】
反射測定側天板５には、その上面に図３に詳細を示すテラヘルツ光透過窓２５が設けられている。テラヘルツ光発生素子７７（図５）からのテラヘルツ光はこの透過窓２５から大気中へ進行し、後述するように、反射測定試料保持板２１に保持される反射測定試料Ｓ２を照射し、その反射光が透過窓２５から密閉容器Ａ内に入り、テラヘルツ光検出素子８４（図５）へ至る。
【００１７】
試料保持装置１０について詳細に説明する。
試料保持装置１０は、光学定盤２から立設される８本の支柱６と、その支柱６により保持され、透過測定側天板４と反射測定側天板５の上方に所定間隔をあけてそれぞれ配設される透過測定試料保持板１１および反射測定試料保持板２１とを有する。支柱６は、後に詳述するが、透過測定試料保持板１１および反射測定試料保持板２１の光学定盤２からの高さを独立に可変とする構造を有する。
【００１８】
透過測定試料保持板１１の中央部には貫通穴１１ａが形成され、貫通穴１１ａを通して透過測定試料ホルダー１２の試料保持部分が透過測定光学系の光路に挿入される。透過測定試料Ｓ１は、被測定面がＹＺ面と平行になるように透過測定試料ホルダー１２により保持される。
【００１９】
一方、反射測定試料保持板２１の中央部には貫通穴２１ａが形成され、貫通穴２１ａの上部に反射測定試料ホルダー２２が設置されている。反射測定試料ホルダー２２は、中央に貫通穴２２ａが形成された円板である。反射測定試料Ｓ２は、反射測定試料ホルダー２２の貫通穴２２ａの上部に被測定面がＸＹ面と平行になるよう載置される。なお、重量軽減のために、透過測定試料保持板１１には肉抜き部１１ｂが、反射測定試料保持板２１には肉抜き部２１ｂが設けられている。
【００２０】
本実施の形態のテラヘルツ光測定装置１００は、さらに、試料の位置や傾斜角度を調整する機構を備えている。図４を参照してその機構を説明する。
支柱６は、支柱本体６ａと、支柱本体６ａと螺合するボルト６ｃと、ボルト６ｃをロックするロック用ナット６ｂとを有する。透過測定試料保持板１１および反射測定試料保持板２１は８本のボルト６ｃの端面６ｄのネジ孔６ｅにねじ止めされている。支柱本体６ａと、ボルト６ｃと、ロック用ナット６ｂが保持板姿勢調整機構である。
【００２１】
保持板姿勢調整機構により透過測定試料保持板１１および反射測定試料保持板２１の角度、位置を調整する手順について説明する。
透過測定試料保持板１１の４本の支柱６と反射測定試料保持板２１の４本の支柱６に対して、ロック用ナット６ｂを緩めてボルト６ｃを所定量回転する。これにより、各保持板１１，２１の高さ位置と傾きが変更される。高さ位置と傾きの変更は姿勢の変更である。透過測定試料保持板１１および反射測定試料保持板２１の姿勢調整終了後にロック用ナット６ｂを締める。これにより、透過測定試料保持板１１および反射測定試料保持板２１の位置と傾斜角度が調整される。
【００２２】
次に、図５，６により、本実施の形態のテラヘルツ光測定装置１００の光学系の構成を説明する。図５は、光学系の全体構成を示す平面図、図６は、反射測定におけるテラヘルツ光学系２２０のみを示す部分断面図である。図中、直交座標で３次元方向を表わす。
【００２３】
〈透過測定の場合〉
図５において、レーザー光源５１から放射されたパルス光Ｌ１が、ビームスプリッタ５２で２つのパルス光Ｌ２，Ｌ３に分割される。レーザー光源５１としては、例えば、フェムト秒パルスレーザーが用いられる。パルス光Ｌ１は、中心波長が近赤外領域のうちの７８０〜８００ｎｍ程度、繰り返し周期が数ｋＨｚから１００ＭＨｚのオーダー、パルス幅が１０〜１５０ｆｓ程度の直線偏光のパルス光である。
【００２４】
ビームスプリッタ５２で分割された一方のパルス光Ｌ２は、さらにビームスプリッタ５３で２つのパルス光Ｌ４，Ｌ５に分割される。パルス光Ｌ４は、反射鏡５４、５５を経由してレーザ光入射窓１４を透過し、反射鏡５６及び集光レンズ５７を経て、テラヘルツ光発生素子５８へ導かれる。パルス光Ｌ４は、テラヘルツ光発生素子５８を励起してテラヘルツパルス光を発生させるためのポンプ光（励起光）となり、テラヘルツ光発生素子５８が励起されてテラヘルツパルス光Ｔ１を放射する。テラヘルツパルス光Ｔ１は、概ね０．０１×１０１２から１００×１０１２ヘルツまでの周波数領域の光である。このテラヘルツパルス光Ｔ１は、曲面鏡５９、６０を経てテラヘルツ光透過窓１５を通過して透過測定試料Ｓ１に到達する。曲面鏡５９、６０としては、例えば、放物面鏡や楕円鏡等が用いられる。
【００２５】
透過測定試料Ｓ１を透過したテラヘルツパルス光Ｔ２は、テラヘルツ光透過窓１６を通過して曲面鏡６１，６２を経てテラヘルツ光検出素子６３に入射する。テラヘルツ光検出素子６３にテラヘルツパルス光Ｔ２が入射すると、電場が生じた状態になる。この部分にプローブ光を照射すると、電場強度に応じた光電流が流れ、これを測定することにより、試料の電気的特性や不純物濃度等が得られる。プローブ光は以下の光路でテラヘルツ光検出素子６３に入射する。
【００２６】
ビームスプリッタ５３で分割された他方のパルス光Ｌ５がプローブ光である。パルス光Ｌ５は、反射鏡６４，６５，６６，６７を順次経由して、２枚または３枚の平面鏡を組み合わせてなる移動可能な可動鏡６８に入射する。パルス光Ｌ５は、可動鏡６８で反射し、反射鏡６９を経由してレーザ光入射窓１７を通過し、反射鏡７０及び集光レンズ７１を経てテラヘルツ光検出素子６３に入射する。可動鏡６８は、駆動機構４０により図中矢印のように移動させることにより、可動鏡６８の移動量に応じてパルス光Ｌ５の光路長を変化させる。破線で示される可動鏡６８は、右方に移動させたときの位置である。この結果、パルス光Ｌ５がテラヘルツ光検出素子６３へ到達する時間が遅延する。そして、可動鏡６８により遅延時間を変更しながらテラヘルツ光検出素子６３で検出される光を観測することにより、時系列テラヘルツ分光が可能となる。
【００２７】
テラヘルツ光発生素子５８からテラヘルツ光検出素子６３までの光学要素が透過測定光学系２１０を構成する。
【００２８】
〈反射測定の場合〉
ビームスプリッタ５２で分割された他方のパルス光Ｌ３は、反射鏡７２で反射され、さらにビームスプリッタ７３で２つのパルス光Ｌ６，Ｌ７に分割される。パルス光Ｌ６は、反射鏡７４，７５で反射され、レーザ光入射窓２４を通過し、集光レンズ７６を経て、テラヘルツ光発生素子７７へ導かれる。パルス光Ｌ６により、テラヘルツ光発生素子７７が励起されてテラヘルツパルス光Ｔ３を放射する。テラヘルツパルス光Ｔ３は、曲面鏡７８，７９を経て平面鏡８０で光路を紙面上方に曲げられ、テラヘルツ光透過窓２５を通過して試料Ｓ２に到達する。
【００２９】
図６に示されるように、平面鏡８０の反射面は、ＸＺ面に垂直な面であり、平面鏡８０に入射した光を上向き（＋Ｚ方向）に反射させる。テラヘルツパルス光Ｔ３は、上向きに進み、反射測定試料Ｓ２の下面に入射する。反射測定試料Ｓ２から反射したテラヘルツパルス光Ｔ４は、テラヘルツ光透過窓２５を通過して下向き（−Ｚ方向）に進み、平面鏡８１、曲面鏡８２，８３を経てテラヘルツ光検出素子８４に入射する。
【００３０】
テラヘルツ光発生素子７７からテラヘルツ光検出素子８４までの光学要素が反射測定光学系２２０を構成する。なお、テラヘルツ光発生素子５８，７７には、光伝導アンテナ、半導体、非線形光学結晶などが用いられる。
【００３１】
プローブ光は以下の光路でテラヘルツ光検出素子８４に入射する。ビームスプリッタ７３で分割された他方のパルス光Ｌ７がプローブ光である。パルス光Ｌ７は、反射鏡８５を経由して２枚または３枚の平面鏡を組み合わせてなる移動可能な可動鏡８６に入射する。パルス光Ｌ７は、可動鏡８６で反射し、反射鏡８７を経て、レーザ光入射窓２６を通過し、反射鏡８８及び集光レンズ８９を経てテラヘルツ光検出素子８４に入射する。可動鏡８６は、駆動機構４０により図中矢印のように移動させることにより、可動鏡８６の移動量に応じてパルス光Ｌ７の光路長を変化させる。破線で示される可動鏡８６は、左方に移動させたときの位置である。この結果、パルス光Ｌ７がテラヘルツ光検出素子８４へ到達する時間が遅延する。そして、可動鏡８６により遅延時間を変更しながらテラヘルツ光検出素子８４で検出される光を観測することにより、時系列テラヘルツ分光が可能となる。
【００３２】
図５の光学系を図１，２と対比させると、透過測定のテラヘルツ光学系（テラヘルツパルス光Ｔ１とＴ２の光路およびその光学素子群）及び反射測定のテラヘルツ光学系（テラヘルツパルス光Ｔ３とＴ４の光路およびその光学素子群）は、筺体装置１で囲まれた領域、すなわち閉鎖空間Ａ内にある。また、レーザ光源５１およびレーザ光学系（パルス光Ｌ１〜Ｌ７の光路およびその光学素子群）は、光学定盤２上に載置されている。
【００３３】
以上のように構成されたテラヘルツ光測定装置１００は次のような作用効果を奏する。
透過測定試料ホルダー１２は、透過測定試料Ｓ１を保持して透過測定試料保持板１１の貫通穴１１ａを通して凹部空間Ｂ内に挿入される。このとき、透過測定試料ホルダー１２は、透過測定側天板４には全く接触しない。つまり、透過測定試料Ｓ１は、筺体装置１と分離し、接触することなく大気中に保持される。それ故、透過測定試料Ｓ１は、筺体装置１の変形や振動等の影響を受けないので、高精度の光学測定が可能となる。また、透過測定試料Ｓ１は、大気中に保持されるので、試料交換も容易である。
【００３４】
一方、反射測定側天板５に設けられたテラヘルツ光透過窓２５の上方には、貫通穴２１ａと貫通穴２２ａとが位置するように、反射測定試料保持板２１と反射測定試料ホルダー２２とが設けられている。反射測定試料保持板２１は、反射測定側天板５と所定距離だけ保って対向配置されている。つまり、反射測定試料Ｓ２は、筺体装置１に接触することなく大気中に保持される。それ故、反射測定試料Ｓ２は、筺体装置１の変形や振動等の影響を受けないので、高精度の光学測定が可能となる。また、反射測定試料Ｓ２は、大気中に保持されるので、試料交換も容易である。
【００３５】
透過測定試料保持板１１と反射測定試料保持板２１を別々に取り外し、さらに、透過測定側天板４と反射測定側天板５とを別々に取り外すことができるので、透過測定光学系２１０と反射測定光学系２２０を個別にメンテナンスできる。例えば、透過測定側のテラヘルツ光学系のメンテナンスの場合ならば、透過測定試料保持板１１と透過測定側天板４だけを外せばよい。上述したように、透過測定試料保持板１１、反射測定試料保持板２１、透過測定側天板４および反射測定側天板５は、いずれも重量軽減が図られているので、除去や取り付け作業の負担が少ない。
【００３６】
保持板姿勢調整機構により透過測定試料保持板１１および反射測定試料保持板２１の角度、位置をそれぞれ独立して調整できる。この調整機構により、被測定面の測定したい位置に正確にテラヘルツ光を照射でき、試料からの透過光や反射光を確実に受光できる。
【００３７】
以上の実施の形態では、透過測定と反射測定の両者の測定が可能なテラヘルツ光測定装置について説明したが、透過測定と反射測定のいずれか一方の測定を行うテラヘルツ光測定装置にも本発明が適用できることは勿論である。また、本実施の形態では、透過測定試料保持板１１または反射測定試料保持板２１は、それぞれ４本の支柱６で高さ調整可能に支持されているが、それぞれを３本の支柱６で支持してもよい。
【００３８】
以上の実施の形態において、筐体装置１と光学定盤２とにより室を形成し、試料保持装置１０が試料保持手段に相当する。なお、筐体装置１と試料保持装置１０が分離された構造であれば、実施の形態に何ら限定されることはない。ここで、分離とは、筐体装置１の歪みや振動などが試料Ｓ１，Ｓ２に影響しないことを意味する。実施の形態では、光学定盤２に立設した支柱６の上に試料保持板１１，２１を保持する構造を採用したが、試料保持板１１，２１を吊り下げるような構造でもよい。本発明の特徴を損なわない限り、その他の構造も実施の形態に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態に係るテラヘルツ光測定装置の外観全体を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るテラヘルツ光測定装置の分解斜視図である。
【図３】図１のテラヘルツ光測定装置の主要部をＹ方向から見たときの側面断面図である。
【図４】図２の領域Ｃの拡大図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るテラヘルツ光測定装置の光学系の全体構成を示す光路図である。
【図６】図５の反射測定におけるテラヘルツ光学系のみを示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１：筺体装置
２：光学定盤
３：枠体
４：透過測定側天板
５：反射測定側天板
６：支柱
１０：試料保持装置
１１：透過測定試料保持板
１２：透過測定試料ホルダー
１４，１７，２４，２６：レーザ入射窓
１５，１６，２５：テラヘルツ光透過窓
２１：反射測定試料保持板
２２：反射測定試料ホルダー
５０：レーザ光源装置
１００：テラヘルツ光測定装置
２１０：透過測定光学系（透過式テラヘルツ光学系）
２２０：反射測定光学系（反射式テラヘルツ光学系）
Ａ：閉鎖空間
Ｂ：凹部空間
Ｌ１〜Ｌ７：パルス光
Ｔ１〜Ｔ４：テラヘルツパルス光
Ｓ１：透過測定試料
Ｓ２：反射測定試料
【図１】
2005121547.tif 000003
【図２】
2005121547.tif 000004
【図３】
2005121547.tif 000005
【図４】
2005121547.tif 000006
【図５】
2005121547.tif 000007
【図６】
2005121547.tif 000008